一种金属化膜电容器自愈失败的检测方法技术

本发明专利技术公开了一种金属化膜电容器自愈失败的检测方法，所述方法包括，判断所述氢气浓度变化参数是否大于变化率阈值，是则自愈失败，否则自愈成功；其中，所述氢气浓度变化参数为金属化膜电容器内的氢气浓度的增长率或者增长率变化。本发明专利技术通过氢气浓度变化参数来进行自愈失败的检测，不仅避免了金属化膜电容器在自愈成功的情况下正常情况下产气，而造成对自愈情况的保护误动作，判定依据更为可靠；并且能更快的检测出自愈失败的情况，从而提高了保护效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电气设备技术检测领域，更具体地，涉及一种金属化膜电容器自愈失败的检测方法。
技术介绍
当金属化膜电容器内部介质出现明显老化、运行于高温环境、耐受电压过高或以上因素同时作用时，金属化膜会出现自愈失败，发生击穿，电容器会出现鼓肚现象，在金属化膜电容器元件发生自愈失败的同时，击穿点的高温会导致聚丙烯膜的分解，产生大量气体。如不能及时检测出金属化膜电容器内部出现的自愈失败，在产气的作用下金属化膜电容器可能会发生爆炸等事故。因此，及时有效地对电容器内部出现的自愈失败进行检测，具有重要意义。专利文献CN201510348500中公开了一种干式金属化膜电容器气敏保护装置和方法，该方法通过设置氢气浓度的阈值对干式金属化膜电容器自愈失败的情况进行检测和断电保护；然而，一方面干式金属化膜电容器在长期工作的时候，常常会出现自愈成功，而氢气浓度仍然超过设定的阈值，从而使得装置出现误判；另一方面从自愈失败到氢气含量增长达到阈值需要一定的时间，从而使得耽误了自愈失败的及时检测。
技术实现思路
针对现有技术的不足以及改进需求，本专利技术提出了一种金属化膜电容器自愈失败的检测方法，其目的在于，通过氢气浓度变化参数对自愈失败的情况进行检测，从而使得检测更加准确和及时。为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提出了一种金属化膜电容器自愈失败的检测方法，判断氢气浓度变化参数是否大于变化率阈值，是
则自愈失败，否则自愈成功；其中，所述氢气浓度变化参数包括金属化膜电容器内的氢气浓度的增长率或者增长率变化。优选地，所述氢气浓度参数为金属化膜电容器内的氢气浓度的增长率，所述氢气浓度的增长率A＝(N－N’)/Δt；其中，N为当前金属化膜电容器内的氢气浓度，N’为在时间段Δt之前金属化膜电容器内的氢气浓度。作为进一步优选地，所述变化率阈值ξ为0.40％/s～0.80％/s。作为进一步优选地，所述时间段Δt为5s～60s。优选地，所述氢气浓度参数为金属化膜电容器内的氢气浓度的增长率变化，所述氢气浓度的增长率变化η＝A/A’；其中，A为当前金属化膜电容器内的氢气浓度的增长率，A’为在时间段Δt之前金属化膜电容器内的氢气浓度的增长率。作为进一步优选地，当前金属化膜电容器内的氢气浓度的增长率A＝(N－N’)/Δt，时间段Δt之前金属化膜电容器的氢气浓度的增长率A’＝(N’－N0)/Δt；其中，N为当前金属化膜电容器内的氢气浓度，N’为在时间段Δt之前金属化膜电容器内的氢气浓度，N0为在时间段2Δt之前金属化膜电容器的氢气浓度。作为进一步优选地，所述变化率阈值ρ＝1.5～20。优选地，所述金属化膜电容器包括氢气检测装置以及保护装置，所述氢气检测装置的检测端设置于所述金属化膜电容器内部，输出端连接保护装置的输入端；所述检测方法包括：所述氢气检测装置获得所述金属化膜电容器内的氢气浓度并输出；所述保护装置根据所述氢气浓度，获得氢气浓度变化参数，并判断氢气浓度变化参数是否大于变化率阈值，是则自愈失败，切断金属化膜电容器与外部电源的连接，否则不作任何处理。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，由于通过氢气浓度变化参数来进行自愈失败的检测，具有以下优点：1、通过氢气浓度的变化，而不是氢气浓度本身作为标准进行自愈失败的检测，避免了金属化膜电容器在自愈成功的情况下正常情况下产气，而造成对自愈情况的保护误动作，判定依据更为可靠；2、对氢气浓度变化参数的检测，比氢气浓度本身能更快的检测出自愈失败的情况，从而提高了保护效率；3、以氢气浓度的增长率变化作为检测标准，能更好的区分金属化膜电器中元件击穿时刻的产气突然增加的情况，进一步区别了金属化膜电容器在自愈成功以及自愈失败情况下的产气。附图说明图1是本专利技术实施例1-4金属化膜电容器元件的产气量、电压以及加压时间关系示意图；图2是本专利技术实施例5所用的金属化膜电容器的示意图；图3为本专利技术实施例5所用的保护电路的示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。本专利技术公开了一种金属化膜电容器自愈失败的检测方法，包括判断氢气浓度变化参数是否大于变化率阈值，是则自愈失败，否则自愈成功；其中，所述氢气浓度变化参数包括金属化膜电容器内的氢气浓度的增长率A＝(N－N’)/Δt或者增长率变化η＝A/A’；其中，N为当前金属化膜电容器内的氢气浓度，N’为在时间段Δt之前金属化膜电容器内的氢气浓度，A为当前金属化膜电容器内的氢气浓度的增长率，A’为在时间段Δt之前金属化膜电容器内的氢气浓度的增长率，时间段Δt为5s～60s。当氢气浓度变化参数为金属化膜电容器内的氢气浓度的增长率时，变化率阈值ξ可根据金属化膜电容器内元件的型号和数量、充电电压以及金属化膜电容器内部空隙的大小设置为0.40％/s～0.80％/s。当金属化膜电容器内部空隙较小且使用较大的充电电压时，可将变化率阈值设置为较大值，反之则设置为较小值。当氢气浓度参数为金属化膜电容器内的氢气浓度的增长率变化时，变化率阈值ρ可根据检测时间间隔Δt以及金属化膜电容器内元件的数量设置为1.5～20，当检测时间间隔较短，且金属化膜电容器内元件的数量小于5时，由于其中一个元件击穿就能对氢气浓度的增长率造成明显影响，可将变化率阈值设置为较大值，反之则设置为较小值。该金属化膜电容器可通过安装氢气检测装置以及保护装置利用该方法实现保护功能，将氢气检测装置的检测端设置于所述金属化膜电容器内部，输出端连接保护装置的输入端；所述氢气检测装置获得所述金属化膜电容器内的氢气浓度并输出；所述保护装置根据所述氢气浓度，获得氢气浓度变化参数，并判断氢气浓度变化参数是否大于变化率阈值，是则自愈失败，切断金属化膜电容器与外部电源的连接，否则不作任何处理。实施例1本实施例1所用的金属化聚丙烯薄膜电容器的元件型号为27μF-7.5Ω/□，对该元件施加电压，并利用排油法测量元件所产生的气体，具体步骤如下：在0min～30min施加期间900V的电压，平均产气速率为0.17ml/min；30～150min期间施加960V的电压，平均产气速率为0.38ml/min；150～160min期间施加1100V的电压，平均产气速率为0.9ml/min；160～163min期间施加1150V的电压，163min时元件击穿，产生大量气泡，击穿后的产气速率为20ml/min，击穿后的总产气量为60ml。实施例2实施例2和实施例1所用的元件型号相同，对该元件施加电压，并利
用排油法测量元件所产生的气体，具体步骤如下：在0min～30min期间施加900V的电压，该期间的平均产气速率为0.17ml/min，30～106min期间施加1000V的电压，平均产气速率为0.61ml/min，106min时元件击穿，产生大量气泡，击穿后的产气速率为14.5ml/min，击穿后的总产气量为87ml。实施例3实施例3和实施例1所用的元件型号相同，对该元件施加电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属化膜电容器自愈失败的检测方法，其特征在于，判断氢气浓度变化参数是否大于变化率阈值，若是，则自愈失败，若否，则自愈成功；其中，所述氢气浓度变化参数包括金属化膜电容器内的氢气浓度的增长率或者增长率变化。

【技术特征摘要】
1.一种金属化膜电容器自愈失败的检测方法，其特征在于，判断氢气浓度变化参数是否大于变化率阈值，若是，则自愈失败，若否，则自愈成功；其中，所述氢气浓度变化参数包括金属化膜电容器内的氢气浓度的增长率或者增长率变化。2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述氢气浓度参数为金属化膜电容器内的氢气浓度的增长率，所述氢气浓度的增长率A＝(N－N’)/Δt；其中，N为当前金属化膜电容器内的氢气浓度，N’为在时间段Δt之前金属化膜电容器内的氢气浓度。3.根据权利要求2所述的检测方法，其特征在于，所述变化率阈值ξ为0.40％/s～0.80％/s。4.根据权利要求2所述的检测方法，其特征在于，所述时间段Δt为5s～60s。5.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述氢气浓度参数为金属化膜电容器内的氢气浓度的增长率变化，所述氢气浓度的增长率变化η＝A/A’；其中，A为当前金属化膜电容器内的氢气浓度的增长率，A’为在时间段Δt之前金属化膜电容器...

【专利技术属性】
技术研发人员：李化，李立威，林福昌，李浩原，王文娟，黄想，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42